망막의 신경절세포는 눈에 가해진 시각 정보를 흥분파의 형태로 변환하여 시신경을 통하여 대뇌의 시각피질까지 전달한다. 과거에 사용하여 왔던 방법은 단일 전극을 단일 뉴론의 세포내, 외에 삽입함으로써 특정 시간대에 특정 뉴론만을 기록하는 방법이었으므로 신경망 전체를 통하여 처리되어 나오는 정보를 알아보기에는 적합하지 않다. 다행히 최근에 다채널 전극을 사용하여 여러 신경세포에서 나오는 신호를 동시에 기록할 수 있는 다채널기록법(multichannel recording) 이 개발되었으므로 본 연구에서는 8행 ${\times}$ 8열의 다채널전극을 사용한 다채널기록법을 이용하여 망막신경절세포 군집의 흥분파를 기록, 분석함으로써 단일 신경세포가 아닌 망막 신경망을 거쳐 최종적으로 나오는 신호에 대해서 연구하였다. 전극에 부착된 망막 절편에 2초 동안 빛을 가하고 5초 동안 빛이 차단되는 자극을 반복적으로 인가한 후, PSTH 분석방법으로 망막 신경절세포를 ON 세포, OFF세포, ON/OFF세포의 세가지 유형으로 분류할 수 있었으며, ON 세포: 35.0$\pm$4.4%, OFF 세포: 30.4$\pm$1.9%, ON/OFF 세포: 34.6$\pm$5.3% (전체 망막절편수=8)로 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 상호상관(Cross-Correlation) 분석방법을 통해서 인접한 세포들끼리 매우 짧은 시간대에(<1 ms) 동기화된 흥분을 발사함을 확인할 수 있었고, 동기화된 흥분은 6~8개의 세포로 구성된 세포 클러스터에서 일어남을 확인하였다. 즉 개개의 신경절세포들이 빛 자극을 처리함에 있어 독립적으로 작용한다는 기존의 가정과는 달리 인접한 세포끼리는 동기화된 흥분을 보이는 것을 확인하였으며, 이러한 방식은 시세포 수와 신경절세포 수의 불균형으로 인해 초래되는 병목현상을 완화할 수 있는 효과적인 기전으로 생각된다.
개개의 망막신경절세포는 자신이 담당하고 있는 망막의 특정부위에 빛자극이 가해지면 그 빛자극의 특징을 활동전위의 형태로 인코딩하게 된다. 이때 개개의 망막신경절세포가 담당하고 있는 망막의 특정부위를 감수야(receptive field)라 부른다. 그러므로 망막신경절세포의 전기적 특성을 파악하기 위해서는 감수야의 위치를 규정하는 작업이 반드시 필요하다. 그 이유는 감수야의 배열 상태를 알게 되면 신경절세포가 어떻게 시각자극을 인코딩하는지 그 메커니즘에 관한 통찰이 가능하기 때문이다. 본 논문에서는 무작위 바둑판 자극을 MEA의 개개 채널에 독립적으로 인가함과 동시에 여러 망막신경절세포의 흥분파를 기록하였다. 이후 오프라인에서 망막신경절세포의 파형을 추출하고 ON-cell, OFF-cell, ON/OFF-cell로 분류한 후 개개의 망막신경절세포의 감수야를 WATLAB을 이용하여 구현하여 보았다. 이런 방식으로 재구성된 ON-cell과 OFF-cell의 감수야의 예를 제시한다.
목적: 본 연구에서는 발생 중[태어난 지 5일(P5), 10일(P10)] 마우스 망막의 ON-OFF 방향특이성 신경절세포 수상돌기 상에서 NMDA R1 수용체의 시냅스 패턴을 연구하고자 하였다. 방법: ON-OFF 방향특이성 신경절세포는 Lucifer yellow를 주사하여 형태학적 특징으로 동정하였다. 이극세포로부터의 글루타메이트의 흥분성 유입을 확인하기 위해 membrane traffic motor 단백질 마커인 kinesin을 이용하였다. 결과: 본 연구에서 P5, P10의 ON-OFF 방향특이성 신경절세포를 동정할 수 있었으며, NMDA R1의 면역반응반점은 내망상층에서 강하게 나타났다. ON-OFF 방향특이성 신경절세포의 수상돌기상의 수용체의 분포패턴에서 방향특이성을 예측할 수 있는 어떠한 비대칭성도 발견하지 못하였다. 결론: 이극세포로부터의 글루타메이트성 자극유입은 P5, P10 단계에서 모두 균형적으로 유입되며, 방향특이성은 NMDA R1 수용체의 특이적인 패턴에 있지 않음을 밝혔다.
빔의 열적효과는 세포조직의 서로 다른 구성성분과 레이저 빔의 서로 다른 파장에서 다른결과를 나타내며 세포조직에서 온도증가는 먼저 응고가 이루어지고, 절단이나 탄화과정이 일어나며 $300^{\circ}$이상에서는 세포조직의 파괴에 의한 증발이 발생하게 된다. $CO_2$ 레이저는 최소한 조직손상으로 이러한 효과를 얻는데 최적이라고 보며 0.1mm의 최소한의 세포조직 깊이에서 일어나는 효과의 근본적인 장점은 생체조직이나 내장기관에 안정적이다. $CO_2$레이저사용에 있어서 단점은 무엇보다도 세포파괴에서 생성되는 입자들의 부품흡착 등으로 결과적으로 레이저의 출력감소가 일어나는데, 영 전압, 영 전류 스위칭 포워드 컨버터를 도입하여 기존의 하드 스위칭 포워드 컨버터에 있어서 Turn-off, on시 발생되는 스위칭 방식을, 적용함으로써 1차 측 스위칭 소자의 Turn-off, on시 영전압, 영전류 스위칭을 이루어 정밀도가 요구되는 산부인과용 $CO_2$ 연속 형 레이저의 고압출력 모듈에 따른 펄스 트랜스의 안정화에 필수적으로 기여하며, 레이저 출력과 안정화가 되도록 설계 및 제작한 결과, 기존제품보다 향상된 결과를 가져왔다. 추후 시스템적으로 보완을 하면 우수한 결과가 될 것으로 사려된다.
Programmable nucleases, which include zinc-finger nucleases (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALENs), and RNA-guided engineered nucleases (RGENs) repurposed from the type II clustered, regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-CRISPR-associated protein 9 (Cas9) system are now widely used for genome editing in higher eukaryotic cells and whole organisms, revolutionising almost every discipline in biological research, medicine, and biotechnology. All of these nucleases, however, induce off-target mutations at sites homologous in sequence with on-target sites, limiting their utility in many applications including gene or cell therapy. In this review, we compare methods for detecting nuclease off-target mutations. We also review methods for profiling genome-wide off-target effects and discuss how to reduce or avoid off-target mutations.
최근들어 우리나라 남해안연안은 내만역을 중심으로 편모조류에 의한 적조가 빈번히 발생하고 있는데, 이들 적조는 지역별, 시기별로 일정한 주기성을 보이면서 출현하고 있다. 이러한 적조의 시초는 무엇보다도 적조생물이 형성하는 휴면포자의 발아와 상관성이 있을 것으로 추정된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라연안에서 출현하는 주요 적조원인생물 휴면포자의 발아률과 유영세포의 출현량을 조사함으로써 휴면포자의 발아와 유영세포 출현량과의 관련성 여부를 알아보았다. (중략)
본 연구는 탈색회수에 따른 모발의 인장강도 변화를 측정하여 건강모발과 비교하였으며, 인장시험 결과 절단된 모발의 단면을 주사전자현미경을 사용하여 형태학적 변화 양상을 관찰하였다. 인장시험에서 건강모발은 인장강도가 $14.66g/cm^2$으로 측정되었고, 탈색 1회, 2회, 3회 모발은 각각 $12.95g/cm^2$, $12.61g/cm^2$, $11.43g/cm^2$으로 나타났다. 결국 탈색모발은 탈색 횟수가 증가할수록 인장강도가 감소하였다. 건강모발과 탈색모발의 인장강도 시험 후 절단된 모발 단면의 주사전자현미경 관찰에서 건강모발은 표면의 큐티클세포들이 들떠서 분리되어 있었으며, 탈색모발의 표면은 건강모발의 표면보다 더 심하게 큐티클세포들이 분리에 있었다. 탈색모발의 큐티클세포들은 모발표면의 바깥쪽으로 심하게 휘어져 분리되어 있었다. 큐티클세포의 분리는 세포막사이 복합체의 파괴에 의해서 일어났으며 큐티클세포의 세포질의 일부인 내큐티클의 파괴에 의한 분리는 일어나지 않았다.
정상성인 여성의 머리카락에 미용실에서 일반적으로 시술하는 탈색제를 사용한 다음 탈색직후, 탈색 후 10일, 20일이 경과한 머리카락을 채취하여 머리카락의 손상정도를 고배율의 투과 및 주사전자현미경으로 관찰하였다. 탈색직후 머리카락의 표면은 정상 머리카락과 비슷한 상태로 관찰되었으며 비늘이 분리되거나 손상됨 없이 나타났다. 탈색 후 10일 경과된 머리카락은 비늘이 분리되어 있고 일부 큐티클세포의 세포질은 조각이 나 있거나 떨어져 나갔다. 이 시기에 머리카락은 비늘이 떨어져 나가면서 표면에 세포부스러기들이 그대로 부착되어 있고, 비늘의 모양은 끝 쪽이 날카로운 모양을 하고 있었다. 탈색 후 20일이 경과된 머리카락은 표면 전체가 비늘의 분리에 의해서 거칠게 나타났다.
기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 전기자극(電氣刺戟)할 때 일어나는 ON response와 전기자극(電氣刺戟) 중지시(中止時)에도 spike성(性) OFF response가 일어남을 관찰(觀察)하고 이에 대한 특성(特性)을 검토하였기에 요약(要約)한다. 1. 기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 5초간 연속(連續)으로 전기자극(電氣刺戟)(EFS)시(時) 두 수축(수축)을 일으켰다. EFS 시작 후 $0.1{\sim}0.3$ sec에 ON response가 일어나고 EFS 종료 후 $0.2{\sim}0.1$ sec에 OFF response가 야기(惹起)되었다. OFF response를 일으키는 연속(連續) 자극(刺戟)에는 ON response에 비(比)하여 긴 puise duration과 높은 frequency가 요구(要求)되었다. 2. Muscle chamber내(內)의 온도(溫度)를 $37^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$로 감소(減少)시켰을 때는 ON의 진폭(振幅)은 감소(減少)하거나 경미(輕微)하였고 OFF는 증가(增加)되었으며, 온도(溫度) $42^{\circ}C$에서는 OFF가 감소(減少) 또는 소실(消失)되던 것이 $K^+$-free solution 에서는 덜 감소(減少)되었다. ON 및 OFF response의 latency는 온도(溫度)의 하강(下降)으로 증가(增加)되었고 그 정도(程度)는 양자(兩者)가 비슷하였다. 3. 저(低) $Ca^{++}$ 농도(濃度), 2mM EDTA, 1mM $Mn^{++}$ 및 $1{\mu}M$ verapamil 등(等)에 의해 반복(反復) 자극시(刺戟時) ON은 쉽게 소실(消失)되고 OFF는 남아 있었다. 4. $10{\mu}M$ theophylline은 ON 진폭(振幅)은 감소(減少)시키지 않고 OFF response만 소실(消失)시키고, 1mM sodium nitroprusside는 OFF에는 작용(作用)하지 않고 ON 진폭(振幅)을 우선적(優先的)으로 감소(減少)시켰다. 5. ON 및 OFF response는 TTX, atropine, phentolamine 등(等) 신경성봉쇄약물(神經性封鎖藥物)에 의하여 영향(影響)을 받지 아니할 뿐 아니라 pyrilamine이나 methysergide에 의하여도 작용(作用)을 받지 아니하였다. 6. 50% 저(低) sodium에 의하여는 ON 및 OFF response는 影響(影響)을 받지 아니하였고 ON과 OFF 사이의 긴장(긴장)은 저(低) sodium에서 증가(增加)되었고, voltage 감소(減少)에 의하여 원상(原狀)으로 회복(恢復)되었다. 이상(以上)의 성적(成績)으로 보아 ON response는 세포(細胞) 외(外)의 free $Ca^{++}$에 의존(依存)하고 OFF response는 세포내(細胞內)에 저장되거나 막(膜)에 bound된 $Ca^{++}$에 더 의존(依存)하며, 생물학적(生物學的) 현상(現象)에 의(依)하여 나타나는 반응(反應)일 것으로 사료(思料)되는 바이다.
목 적: 임신 전 $CD3^-/CD56^+/CD16^+$ 말초혈액 자연살해세포 (pbNK cell)의 분획과 세포용해 활성도를 정상군과 습관성 유산의 기왕력을 가진 환자군으로 나누어 비교, 분석하고 습관성 유산의 위험도를 제시할 수 있는 각각의 cut-off value를 설정하고자 하였다. 연구방법: 전향적 연구로서 습관성 유산의 기왕력이 있는 여성을 환자군 (n=35)으로 하였으며, 대조군으로 불임이나 습관성 유산의 기왕력이 없으며 정상아의 출산 경험이 있는 여성을 대조군 (n=15)으로 설정하였다. 유세포분석기를 이용하여 pbNK cell 분획 및 세포용해 활성도를 측정 후 그 결과를 비교 분석하였다. 결 과: pbNK cells의 분획은 습관성 유산 환자군에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 높은 결과를 보였다($14.2{\pm}5.2$ vs. $9.4{\pm}3.7%$, p=0.002, 95% confidence interval [CI] 1.8~7.8). Receiver operating characteristic curve (ROC) 곡선을 이용하여 pbNK cell의 분획에 대한 cut-off values을 12.1%로 정하였을 때 습관성 유산의 위험도는 8.4배 증가하였다. pbNK cell의 K562 세포용해 활성도를 3가지 다른 Effector to Target (E:T) 비율 (50:1, 25:1, 12.5:1)을 사용하여 측정한 결과 각각의 경우에 있어 습관성 유산 환자군에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 증가된 결과를 보였다 ($48.3{\pm}19.0$ vs. $31.3{\pm}11.9%$ in 50:1 ratio, p=0.002; $37.0{\pm}18.1$ vs. $20.2{\pm}9.2%$ in 25:1 ratio, p<0.001; $23.5{\pm}12.7$ vs. $12.4{\pm}7.3%$ in 12.5:1 ratio, p=0.001). ROC 곡선을 이용하여 각각 E:T 비율에서 세포용해 활성도의 cut-off values (43.1% in 50:1, 26.9% in 25:1, and 17.4% in 12.5:1)을 설정하여 분석한 결과 습관성 유산의 위험도는 각각 10.0배, 11.4배, 그리고 15.0배 증가된 결과를 보였다. 결 론: 원인이 분명하지 않은 습관성 유산 환자에서 pbNK cell의 분획과 세포용해 활성도를 측정하는 것은 면역학적 원인, 특히 동종면역 요인에 의한 습관성 유산의 유용한 진단 지표로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 향후 동종 면역반응에 의한 습관성 유산 환자에서 면역학적 원인의 치료 전, 후 pbNK cell의 분획과 세포용해 활성도를 측정, 비교하여 그 효과를 증명하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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